[發(fā)明專利]一種基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法

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• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114498643A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊興武;張亞楠;王雅妮;徐常天;王江;劉春;李錦;丁青杰;鮑一鳴
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/38;H02M1/12;H02M7/493;H02M7/5387
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 康偉

1.一種基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于，包括：

采集并網逆變器系統(tǒng)公共耦合點(PCC點)電壓和所述PCC點電壓的相位，并將所述PCC點電壓相位前饋至電流控制回路中；

對傳統(tǒng)的同步旋轉坐標系鎖相環(huán)結構進行改進；

獲取并網變壓器系統(tǒng)的數(shù)學模型及輸出阻抗模型；

利用電網電流前饋控制產生的調制信號控制VSC各橋臂中IGBT的通斷，提高并網逆變器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：

采用電壓傳感器測量并網逆變器系統(tǒng)公共耦合點(PCC點)電壓，利用鎖相環(huán)采集所述PCC點電壓的相位。

3.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：對傳統(tǒng)的同步旋轉坐標系鎖相環(huán)結構進行改進包括，在所述鎖相環(huán)結構環(huán)路濾波通道中設計一種低通濾波器。

4.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：所述濾波器H(s)包括，

其中，π表示圓周率，k_f表示增益系數(shù)，P_f＝RC，R表示電阻，C表示電容。

5.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：改進后的鎖相環(huán)結構的傳遞函數(shù)G_PLL(s)包括，

其中，π表示圓周率，k_f表示增益系數(shù)，P_f＝RC，R表示電阻，C表示電容，U_m表示PCC點電壓幅值。

6.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：根據(jù)并網逆變器系統(tǒng)的控制結構圖得到控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，由所述控制系統(tǒng)的數(shù)學模型得到系統(tǒng)的輸出阻抗模型。

7.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：所述輸出阻抗系統(tǒng)模型包括，

利用所述并網逆變器控制系統(tǒng)的數(shù)學模型獲取并網電流i_g；

基于所述PCC點電壓、并網電流參考電流幅值I_ref和改進后的鎖相環(huán)結構的傳遞函數(shù)G_PLL(s)獲取并網電流控制的基準電流i_ref。

8.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：所述并網電流i_g包括，

其中，L_f表示濾波電感，K_PWM表示脈沖調制增益系數(shù)，G_i(s)表示并網電流控制器，G_de(s)表示數(shù)字控制延時的傳遞函數(shù)，U_PCC表示PCC點電壓，i_ref表示并網電流控制的基準電流。

9.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：所述基準電流i_ref包括，

i_ref＝I_refU_PCCG_PLL(s)

其中，，I_ref表示并網電流參考電流幅值，U_PCC表示PCC點電壓，G_PLL(s)表示改進后的鎖相環(huán)結構的傳遞函數(shù)。

10.如權利要求1所述的基于改進鎖相環(huán)的并網電流諧波抑制的方法，其特征在于：基于所述并網電流i_g和所述基準電流i_ref，獲取鎖相環(huán)時逆變器等效輸出阻抗Z_{out_PLL}，

其中，L_f表示濾波電感，K_PWM表示脈沖調制增益系數(shù)，G_i(s)表示并網電流控制器，G_de(s)表示數(shù)字控制延時的傳遞函數(shù)，I_ref表示并網電流參考電流幅值，G_PLL(s)表示改進后的鎖相環(huán)結構的傳遞函數(shù)。